第3章 ansys、marc与Algor三维有限元后处理 剖面格式2006.8.12.doc

第3章 剖面文件格式3.1剖面文件格式概述剖面文件是提供剖切位置、剖面内涵信息的文本文档，该文件可以用【记事本】、【写字板】等基本的文本编辑器编写，编写时要严格遵循规定的格式，本章将详细介绍剖面文件格式。为了使用者方便、快捷、准确的编辑剖面文件，作者专门提供了Windows界面的剖面文件编辑器。初学者可先不阅读本章，直阅读第4章“剖面文件编辑器”。对于熟练使用本程序的读者，在编写剖面文件时联合使用文本编辑器和剖面文件编辑器，将会提高工作效率。3.2剖面文件格式3. 2. 1 剖面文件格式的基本形式剖面文件格式的基本形式由五个分项组成，现以字母型式列举如下五行，每一行代表一个分项，填写数据时应以五个分项顺序依次填定。每一个分项填写完成后，键回车直接进入下一个分项填写，并且每一个分项前后均无空格。JA，BN，GC，DE，P，R，S，U每分项符号代表的内容分别说明如下。第一分项：JJ代表计算文件原软件名称；若计算文件由ANSYS导出，J等于“ANSYS”；若计算文件由ALGOR导出，J等于“ALGOR”。软件名称的双引号可取消，字母应全部大写，或全部小写。第一分项J计算文件原软件名称只能键入“ANSYS”、“ALGOR”、“ansys”、“algor”中四者之一。说明：键入第一分项计算文件原软件名称时，前不得有空格和空行，确定完成第一分项后需键回车进入第二分项。第二分项：A，BA代表一个剖面文件所包含剖面数，需为整数，最多19个；B一般为正整数1，工况信息由程序自动处理，不要填写输入数据；由“ANSYS”导出的计算文件只包含一种工况，每种工况需单独处理。由“ALGOR”导出的计算文件包含多种工况，本程序最多可同时处理19种工况。当工况数为19时，剖面数最多13个，当工况数小于或等于3时，剖面数最多可达19个。已知工况数，可从“图3-1”查出对应的最多剖面数。图3-1 工况数与最多剖面数的关系表第二分项为单独一行，两个值之间采用“，”分开。第三分项：N，G该分项为定义剖面坐位置，行数由第二分项A确定，当A=1时，该分项填一行，当A=2时，该分项填二行，如此数推，每行填两个数“N，G”。N代表剖面方向，当N=1时，代表剖面垂直X轴；当N=2时，代表剖面垂直Y轴；当N=3时，代表剖面垂直Z轴；填写范围为1、2、3，分别代表X、Y、Z轴；G代表剖面位置坐标值，当N=1时，剖面方程式为X=G；N=2时，剖面方程式为Y=G；N=3时，剖面方程式为Z=G。第四分项：C，D C代表等值线条数，条数为任意正整数；D代表图幅间距位数，一般为2，也可以为1，当剖面之间几何尺寸相差太大时，其值应适当加大，以免剖面之间应力图重合。第四分项为单独一行，两个值之间采用“，”分开。第五分项：E，P，R，S，UE一般填0；P一般填0；R一般填0；S一般填0；U一般填-0.0000001。第五分项为单独一行，每个值之间采用“，”分开。3. 2. 2 剖面文件格式的其它形式剖面文件格式的其它形式，是根据剖面不同功能的需要，在剖面文件格式的基本形式的延伸，是剖面文件格式的各种特殊形式。3.2.2.1 分布线在剖面文件格式中填写分布线包括应力分布线、位移分布线等分布线。分布线是物理变量沿剖面上任意两点连线的数值分布。分布线的填写在所有其它格式输入完成后，最后输入。分布线在剖面文件格式中填写，体现在剖面文件格的基本形式第五项中；E，P，R，S，U（1）E的数值填写的不同，控制等值线、分布线或平面主应力矢量图等输出。当E=0、1或5时，代表只输出等值线；当E=2、3或6时，代表既输出等值线又输出分布线；当E=4只输出分布线。注意：E的填写范围为“0、1、2、3、4、5或6”七个数值，不得填写其它数值。（2）P一般填0；在输出等值线的前提下填大于0的数，则输出剖面上的平面主应力矢量图，主应力最长线段为P，单位为mm。本版程序剖面类型为斜面时，不能输出平面主应力矢量图。（3）R一般填0，在输出分布线的前提下填不为0的数，则表示分布线大小的最长线段为R的绝对值，单位为mm。其正负号不同，画出来的应力分布线关于分布线两端点连线对称。（4）S一般填0；（5）U一般填-0.0000001，填其它的数，则表示分布线每个剖面不仅输出总轴力，而且输出大于U应力的轴力，当U为0时，输出的是剖面上拉应力积分得出的总拉力。U为其它值时，总拉力也输出；该功能主要用于混凝土结构根据应力进行配筋等情况；由于判断应力的大小是根据应力分布线上的每个小梯形的平均应力值，为了满足精度，分布线等分数应该足够多。（6）分布的多种格式填写：当E=2、3、4或6则输出分布线；在第五分项后需按如下格式填定分布线控制信息格式。a.分布线的基本格式填写剖面文件只有一个剖面分布线控制信息基本格式：FH11，T11，H21，T21H12，T12，H22，T22H1F，T1F，H2F，T2FF代表一个剖面的分布线个数；（H1i，T1i），（H2i，T2i）分布线的两端点坐标值，1iF，剖面文件基本格式第三分项中，当N=1，剖面垂直X轴，H、T代表剖面上的Y、Z坐标；当N=2，剖面垂直Y轴，H、T代表剖面上的Z、X坐标；当N=3，剖面垂直Z轴，H、T代表剖面上的X、Y坐标。每一个分布线两端点连线的线段物理变量插值个数，由程序根据该线段的总长度除以十分之一计算文件的长度单位来确定。剖面文件有多个剖面剖面文件格的基本形式第二项中剖面个数A大于1时，则分布线控制信息基本格式应按剖面个数的顺序重复填写A次，即：F1H111，T111，H211，T211H121，T121，H221，T221H1F1，T1F1，H2F1，T2F1F2H112，T112，H212，T212H122，T122，H222，T222H1F2，T1F2，H2F2，T2F2FAH11A，T11A，H21A，T21AH12A，T12A，H22A，T22AH1FA，T1FA，H2FA，T2FAb.分布线的变化格式填写若使用者需要分布线两端点连线的线段物理变量插值个数增加或减少，需要对分布线控制信息基本格式进行如下变化。剖面文件只有一个剖面变化格式如下：-FM1H11，T11，H21，T21M2H12，T12，H22，T22M FH1F，T1F，H2F，T2F即在基本格式中的F改为负值，在每一个分布线两端点坐标前一行填该分布线两端点连线被等分的个数M i，1iF。（PRS12.02）以后版本分布线单元内部差值解为精确解，分布线计算速度比以前版本大大提高，如果分布线导常，可以减少或加大等分数。剖面文件有多个剖面剖面文件格的基本形式第二项中剖面个数A大于1时，则分布线控制信息变化格式应按剖面个数的顺序重复填写A次，即：-F1M11H111，T111，H211，T211M21H121，T121，H221，T221M F1H1F1，T1F1，H2F1，T2F1-F2M12H112，T112，H212，T212M22H122，T122，H222，T222M F2H1F2，T1F2，H2F2，T2F2-FAM1AH11A，T11A，H21A，T21AM2AH12A，T12A，H22A，T22AM FAH1FA，T1FA，H2FA，T2FA分布线不分工况。一个剖面最多分布线等于设置的等值线条数。端点在剖面边界时，特别注意边界点坐标有可能存在公差范围的误差而使该点落在剖面以外，若如此应对坐标进行微调，以免造成该点应力误判为0。3.2.2.2 剖切范围在剖面文件格式中填写剖面文件基本格式中的第二分项中的“B”应填负数（只能填写-1、-2或-6），回车进行下一行；填写公差（公差为允许误差），回车进入下一行；根据剖面的顺序依次填写每个剖面的剖切范围，每个剖面的剖切范围只能在一行中填写，每行四个数“Hmin，Hmax，Tmin，Tmax”，行数由第二分项中的剖面个数“A”的值来确定。“Hmin，Hmax，Tmin，Tmax”中的“H、T”与X，Y，Z坐标的关系如下：当剖面文件基本格式第三分项中的N=1，剖面垂直X轴，H、T代表剖面上的Y、Z坐标；当N=2，剖面垂直Y轴，H、T代表剖面上的Z、X坐标；当N=3，剖面垂直Z轴，H、T代表剖面上的X、Y坐标。“Hmin，Hmax，Tmin，Tmax”中的“min，max”分别代表剖面范围中相应坐标的的最大和最小值。“Hmin，Hmax，Tmin，Tmax”两个坐标值的剖面范围坐标值应在边界点坐标值以外，也可以等于边界点坐标值，但特别注意边界点坐标有可能存在公差范围的误差。剖面文件基本格式中的第二分项中的“A，B”同为负值时，或单独“A”为负值时，需要填写页面设置，页面设置值填写在公差之后。当“A，B”同为负值时，填写格式为：“公差”回车“页面设置”回车“剖面范围”。（g，h，t）（g，h，t）同本章中讲到的（G，H，T）为剖面坐标系，其与（x，y，z）（x，y，z）同本章中讲到的（X，Y，Z）两坐标系原点相同。工况信息由程序自动处理，不要填写输入数据，模型工况总数最多19个。当工况数为19时，剖面数最多13个，当工况数小于或等于3时，剖面数最多可达19个。已知工况数，可从表二查出对应的最多剖面数。图3-2 坐标g，h，t与x，y，z关系修改位置3.2.2.3 剖面旋转在剖面文件格式中填写剖面文件基本格式第五分项中的“S”用于判定所有的剖面文件是否进行旋转操作，当S=0时，代表所有剖面不进行旋操作，当S=1时，需要在第五分项回车下一行，进行第一个剖面的是否旋转操作，输入0代表不旋转，1代表旋转（只能填写0或1）；回车进入下一行，输入0或1判定第二个剖面是否旋转操作；回车进入下一行，判定第三个剖面是否进行旋转操作；以些类推，必须依次输入确定完成每一个剖面的判定。旋转后剖面横向竖向互换。3.2.2.4 剖切斜面在剖面文件格式中填写切斜面时，斜面分别平行Z、Y、X轴，剖面文件基本格式中的“N”分别填-1、-2、-3，（G，H）为面内一点非平行轴坐标，K为斜面对n的斜率，h，k换一行填。斜面上的应力为斜面切向与法向应力。具体填写为三种，请分别点击三种剖面数（斜面上的新坐标系为原坐标系绕平行坐标轴顺时钱旋转90-a）。3.2.2.5 位移在剖面文件格式中填写B，输出位移时B为6（如果在ANSYS里输出温度场B为2，位移与应力或温度场不可同时输出），3.2.2.6 温度场在剖面文件格式中填写如果在ANSYS里输出温度场，B为2，位移与应力或温度场不可同时输出）3.2.2.7 平面主应力矢量图在剖面文件格式中填写P在输出等值线的前提下填大于0的数，则输出剖面上的平面主应力矢量图，主应力最长线段为P，单位为mm。本版程序剖面类型为斜面时，不能输出平面主应力矢量图。3.2.2.8 公差在剖面文件格式中填写A为负值，下一行填公差，A为正值公差默认值为0.001；3.2.2.9 页面设置在剖面文件格式中填写A为负值，下一行填公差，A为正值公差默认值为0.001；公差若为负值，下一行填页面边距，顺序为左、右、上、下，公差为正值时其默认值为25mm；3.2.2.10 给定应力值在剖面文件格式中填写6V为模型工况总数，应单独一行，再依次填（a工况数）行，每行为各剖面给定最小Sxx、最小Tzx、最大Tzx、最小Sma、最大Sma、最大Sma、最小Smi、最大Smi、最小SnT、最大Snt应力值，每行18个数，一个工况所有剖面填完后，再填下一个工况剖面。给定应力值只用于画等值线。如果在ANSYS输出温度场，SnT为温度值。3.2.2.11 给定的每个等值线的应力值在剖面文件格式中填写7给定的每个等值线的应力值（如拉压分界0，混凝土抗拉值等），C行，每行一个数。所有剖面等值线均取该组值。剖面文件表达式共分为5行，以下以字母列举最基本的格式：（1） J（2） A，B（3） N，G（4） C，D（5） E，P，R，S，U符号说明：1JJ为计算软件名称；J若为“ANSYS”，用ANSYS计算，J若为“ALGOR”，用ALGOR计算，软件名称的双引号可要可不要，字母或全部大写，或是全部小写。2A，BA为剖面数，为整数，最多19个；A若为负值，下一行填公差，A为正值公差默认值为0.001；分差若为负值，下一行填页面边距，顺序为左、右、上、下，公差为正值时其默认值为25mm；B一般为正整数1，输出位移时B为6（如果在ANSYS里输出温度场，B为2，位移与应力或温度场不可同时输出），B若为-1（或-6或-2），下A行为剖切范围，每行四个数hmin、hmax、tmin、tmax。剖面范围坐标值应在边界点坐标值以外，也可以等于边界点坐标值，但特别注意边界点坐标有可能存在公差范围的误码差。当A、B同为负值时，公差在前。（g，h，t）为剖面坐标系，其与（x，y，z）两坐标系原点相同。工况信息由程序自动处理，不要填写输入数据，模型工况总数最多19个。当工况数为19时，剖面数最多13个，当工况数小于或等于3时，剖面数最多可达19个。已知工况数，可从表二查出对应的最多剖面数。3N，G剖面坐位置，共a行。N为剖面方向，填写范围1、2、3，分别代表X、Y、Z轴；G为剖面位置坐标值；切斜面时，斜面分别平行Z、Y、X轴，N分别填-1、-2、-3，（G，H）为面内一点非平行轴坐标，K为斜面对n的斜率，h，k换一行填。斜面上的应力为斜面切向与法向应力。具体填写为三种，请分别点击三种剖面数（斜面上的新坐标系为原坐标系绕平行坐标轴顺时钱旋转90-a）。4C，DC为等值线条数，条数任意，为整数；D为图幅间距位数，一般为2，也可以为1，当剖面之间几何尺寸相差太大时，其值应适当加大，以免剖之间应力图重合。5E，P，R，S，UE一般填0，填1、2则填“6条”填2、3、4则填“8条”，填5、6则填“7条”；填0、1、5只输出等值线，填2、3、6既输出等值线又输出分布线，填4只输出分布线。P一般填0，在输出等值线的前提下填大于0的数，则输出剖面上的平面主应力矢量图，主应力最长线段为P，单位为mm。本版程序剖面类型为斜面时，不能输出平面主应力矢量图。R一般填0，在输出分布线的前提下填不为0的数，则表示分布线大小的最长线段为R的绝对值，单位为mm。其正负号不同，画出来的应力分布线关于分布线两端点连线对称。S一般填0，填1则旋转剖面。以下A行填1或0，每行分别对应剖面是否旋转，1为旋转，0为不旋转。旋转后剖面横向竖向互换。U一般填-0.0000001，在输出分布线的前提出填其它的数，则表示分布线每个剖面不仅输出总轴力，而且输出U应力的轴力，当U为0时，输出的是剖面上拉应力积分得出的总拉力。U为其它值时，总拉力也输出；该功能主要用于混凝土结构根据应力进行配筋等情况；由于判断应力的大小是根据应力分布线上的每个小梯形的平均应力值勤，为了满足精度，分布线等分数应该足够多。6V为模型工况总数，应单独一行，再依次填（a工况数）行，每行为各剖面给定最小Sxx、最小Tzx、最大Tzx、最小Sma、最大Sma、最大Sma、最小Smi、最大Smi、最小SnT、最大Snt应力值，每行18个数，一个工况所有剖面填完后，再填下一个工况剖面。给定应力值只用于画等值线。如果在ANSYS输出温度场，SnT为温度值。7给定的每个等值线的应力值（如拉压分界0，混凝土抗拉值等），C行，每行一个数。所有剖面等值线均取该组值。8每个剖面分布线个数F及分布线两端点坐标（H，T），每条分布线坐标别起一行，每坐标行共4个数，两端点为剖面的内任意点。一个剖面F及（H，T）填完，再填下一个剖面。F若为负值，在每一个分布线两端点坐标（H，T）前一行填该分布线两端点连线被等分的个数，如果F为正值，等分个数默认值由程序根据等分距离为10cm来确定。（PRS12.02）以后版本分布线单元内部差值解为精确解，分布线计算速度比以前版本大大提高，如果分布线导常，可以减少或加大等分数。分布线不分工况。一个剖面最多分岂有此理线等于设置的等值线条数。端点在剖面边界时，特别注意边界点坐标有可能存在分差范围的误差而使该点落在剖面以外，若如此应对坐标进行微调，以免造成该点应力误判为0。3.3剖面文件格式举例为了方便读者更好的掌握剖面文件格式，现对本程默认安装目录下（C:Prs例题ANSYS）如“图3-1”的例题进行介绍如下。图3-1 程序附带ANSYS例题位置3. 3. 1 例题1：2-PMWJ图3-2 剖面文件2-PMWJ格式说明：以下介绍的是图中所圈定的数值及符号，圈定是为了方便很好的介绍，暗色的数值是代表的行号。（1）第一行：“ANSYS”表示计算文件是从有限元计算软件“ANSYS”的导出的。本行只能填写【“ANSYS”】或【“ALGOR”】，输入完成，键回车进入下一行。（2）第二行：“1”表示本剖面文件的只包含一个剖面，“2”表示该剖面输出信息内除等值线外，还包含温度场。“1”和“2”之间采用“，”隔开。输入完成，输入完成键回车进入下一行。（3）第三行：“3”代表该剖面垂直Z轴；“0”代表剖面位置位于Z=0平面，其中单位同计算文件的长度单位。（4）第四行：“10”代表剖面输出的等值线为10条；“2”代表图幅间距为图幅的2倍。（5）第五行：“3”代表本剖面输出分布线；第一个“10”代表本剖面